專利名稱：反光罩電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種反光罩電燈，它具有一個(gè)反光罩體，它有一個(gè)具有光軸的凹狀光束成形表面，該反光罩體有一個(gè)光發(fā)射窗口，該窗口用一個(gè)透光蓋封住，處在光軸上的一個(gè)光源，容納在以氣密方式封閉的燈泡中，一個(gè)燈帽，它具有觸點(diǎn)并連接到反光罩體上，電流導(dǎo)體，它把光源連接到燈帽上的相應(yīng)觸點(diǎn)上，所述光束成形面被細(xì)分成軸向道。
這樣的反光罩電燈可從EP-A-0543448(PHN 13.900)中了解到。
這種已知的反光罩燈可以使電極設(shè)在可電離的填充體中或者可以用白熾體作為其光源。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種已知的電燈會(huì)產(chǎn)生一個(gè)光束，當(dāng)用白熾體作為光源的情況下，白熾體各部分之間的亮度的差別會(huì)很明顯，因此，光束是不均勻的。在使用可電離的填充體中的電極之間的放電電弧時(shí)，例如由于存在與放電電弧并排延伸的電流導(dǎo)體，光束中也會(huì)產(chǎn)生亮度的差別。在使用高壓金屬鹵化物放電時(shí)，電燈提供一個(gè)有著不同顏色的照明區(qū)。當(dāng)燈主要向上照射時(shí)，其顏色圖案與它主要向下照射時(shí)會(huì)有所不同。此外，所產(chǎn)生的光束的形狀是和放電電弧在反光罩體內(nèi)所處的位置密切相關(guān)的。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種在開頭的段落內(nèi)所說明的那種反光罩電燈，在其中所形成的光束的不均勻性是可以避免的，而且顯示出它的光束很少依賴于光源在反光罩體內(nèi)的位置，同時(shí)又能產(chǎn)生較窄的光束。
按照本發(fā)明，這一目的是這樣達(dá)到的，光束成形表面是拋物線的一個(gè)線段圍繞光軸的旋轉(zhuǎn)體，該拋物線向光軸傾斜且它的焦點(diǎn)位于光源內(nèi)部的光軸上，在所述的表面上疊加著所述的軸向道，這些軸向道在橫切它們的軸線方向上呈平面形并且使光束成形表面橫切光軸的截面是正多邊形，遠(yuǎn)離光發(fā)射窗口的第一區(qū)具有軸向道的數(shù)量是鄰近于光發(fā)射窗口的第二區(qū)中的數(shù)量的一半。
按照本發(fā)明，在反光罩電燈中所采取的措施導(dǎo)致對光源所產(chǎn)生的光的有效光束的集聚和混合。因此，可以得到具有較高光通量和高度均勻的光束。電弧放電的反光罩燈會(huì)產(chǎn)生具有高度顏色均勻性的光束，而且工作在任意位置都是這樣。反光罩燈的光束的性質(zhì)很少依賴于光源在反光罩內(nèi)在橫切其軸線方向上的位置，所以光源有很寬的安裝容差。同時(shí)光源的位置在相對于光軸有多達(dá)幾度的傾斜時(shí)，對所形成的光束很少或沒有影響，只要焦點(diǎn)維持在光源內(nèi)部即可。
為了在由反光罩電燈照明的區(qū)的中心有較高的亮度，同時(shí)也為了使照明區(qū)有一個(gè)明顯的界線，使光源在光軸上有一點(diǎn)輕微的偏向燈帽的位移是有利的。這時(shí)焦點(diǎn)仍在光源上，但在它的中心之外。根據(jù)反光罩體的大小和光源所產(chǎn)生的熱量，燈的溫度可能會(huì)局部升高到較高的值(例如在燈帽附近)。
為了避免這一點(diǎn)，在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，光束成形表面的第一區(qū)呈拋物形彎曲，并使它的焦點(diǎn)基本上和第二區(qū)的焦點(diǎn)重合。這樣，按拋物面彎曲的第一區(qū)主要照亮由燈所照明的區(qū)的中心部分，而由沿著旋轉(zhuǎn)且傾斜的部分拋物面彎曲的第二區(qū)則把光主要投射到圍繞中心的地區(qū)。但是，這兩個(gè)區(qū)也對其它區(qū)的照明作出貢獻(xiàn)，因此可以保持光的混合。在這一實(shí)施例中，光源可以較為遠(yuǎn)離燈帽，所以可以減少第一區(qū)內(nèi)的相對高溫。
反光罩燈的燈泡可以由玻璃制成，例如石英玻璃，或者在用白熾體作為光源時(shí)也可用硬質(zhì)玻璃，或者用陶瓷材料，例如單晶或多晶氧化鋁。如果希望這樣，例如在陶瓷燈泡的情況下，它可以容納在一個(gè)外殼中，例如以氣密方式密封的外殼中，以及例如由石英玻璃制成的外殼，這種情況發(fā)生在例如反光罩體內(nèi)的空間未經(jīng)抽空或被充以惰性氣體的情形下。
反光罩體和蓋可以由玻璃模壓而成，但也可以例如由合成樹脂制成。反光罩體另外也可由金屬制成。在后面這種情況下，光束成形表面可以通過例如拋光而得到，或者在用鋁材料的情況下，通過陽極化處理而得到。光束成形表面可以通過沉積一層金屬薄膜，例如，通過蒸發(fā)沉積，諸如鋁膜、銀膜或金膜而獲得?；蛘?，也可以提供一種反光干涉膜，它由交替的高折射率和低折射率的一些鍍層所構(gòu)成，例如分別為氧化鈮、氧化鉭、氮化硅等和氧化硅的層。
蓋可以形成為一個(gè)透鏡，例如棱形透鏡。在這種情況下，蓋在其內(nèi)表面上具有例如一些棱形環(huán)。這樣原來約為10度的窄光束就可以展寬到例如約30度。
使具有較多數(shù)量的軸向道的第二區(qū)在光發(fā)射窗口和垂直于光軸且通過其焦點(diǎn)的平面之間完全地延伸是有利的。特別是，第二區(qū)要延伸到某些地方，它們圍繞成一個(gè)角α，這個(gè)角從焦點(diǎn)算起與光軸成80±5度。剩下的光束成形表面由第一區(qū)組成。
按照本發(fā)明的反光罩燈為下列情況提供一個(gè)受歡迎的方案，在這種情況中，光源是由處在含有金屬鹵化物的可電離的填充體中的電極形成的，因?yàn)榫哂羞@種光源的常規(guī)反光罩燈會(huì)在光束中產(chǎn)生討厭的色差。舉例而言，光源的軸向尺寸可以是5到10毫米，這也取決于它的類型和外殼。另外，這種燈也適于以白熾體作為其光源，例如處在含有鹵素氣體中的白熾體。這種白熾體可以是例如一個(gè)直線形的園柱體，其軸向尺寸在低電壓燈的情況下例如可以為3.5毫米，或在電網(wǎng)電壓燈的情況下，其軸向長度例如為6毫米的一種M形狀。
按照本發(fā)明的反光罩燈的一個(gè)實(shí)施例示于圖中，其中

圖1表示部分為軸向剖面、部分為側(cè)面圖的燈；圖2是圖1的光束成形表面的軸向正視圖；和圖3是和圖1不同的實(shí)施例的發(fā)光體的側(cè)視圖。
圖1的反光罩電燈裝著一個(gè)反光罩體1，反光罩體有一個(gè)具有光軸3的凹形光束成形表面2。反光罩體有一個(gè)光發(fā)射窗口4，它被一個(gè)透光的蓋5封閉。在圖中光源13是在電離氣體中的兩個(gè)電極且在其間有放電路徑12，被安排在位于燈泡11中的光軸上，燈泡是以氣密方式密封的，在圖1中由多晶體氧化鋁所制成。帶有觸點(diǎn)21的燈帽20連接到反光罩體1上。電流導(dǎo)體22把光源13連接到燈帽20的相應(yīng)的觸點(diǎn)21上。光束成形表面2被分割成許多軸向道6。
光束成形表面2具有由拋物線段7圍繞著光軸3旋轉(zhuǎn)而成的體，該拋物線向光軸3傾斜并且它的焦點(diǎn)位于電極之間的光源13內(nèi)部的光軸上。拋物線段7的軸線在圖1中用7′來表示。這個(gè)軸線和光軸3成一個(gè)幾度的角，例如3到6度。軸向道6是疊加在上述表面上的。軸向道6在橫切它們的軸線方向的方向上呈平面形，且使橫切于光軸3的光束成形表面2的橫截面成正多邊形。
在所圖示的燈中，光束成形表面2的第一區(qū)9是按拋物形彎曲的，它的焦點(diǎn)8′基本上和第二區(qū)10的焦點(diǎn)8相重合。
從圖2可明顯看出，當(dāng)光束成形表面和一個(gè)橫切光軸3的平面(例如鄰近于它的最大寬度處或最小寬度處的平面)相交時(shí)，則橫切于它們的軸向的面是平面形的那些道，都會(huì)給出正多邊形形狀的橫截面。除了在道的數(shù)量發(fā)生變化的小的過渡區(qū)外，其它所有各處都能得到相類似的截面。
遠(yuǎn)離光發(fā)射窗口4的第1區(qū)9(圖1)具有的軸向道是鄰近于光發(fā)射窗口的第2區(qū)10中的軸向道(在圖中即為60)的一半數(shù)量(即為30)。不過，第一區(qū)中的道的數(shù)量可以選擇得更多些或少些。
第二區(qū)10完全地延伸于光發(fā)射窗口4和一個(gè)垂直于光軸3并通過焦點(diǎn)8的平面之間，在圖1中它一直延伸到達(dá)這樣的一些區(qū)域它們和光軸圍成一個(gè)角度α，從它的焦點(diǎn)8算起其值為80±5度。
放電燈泡11中的可電離的填充體包括惰性氣體和金屬鹵化物，例如鈉、鉈和鏑的鹵化物。在工作期間其中維持高壓放電。
蓋5是一個(gè)有棱形內(nèi)表面的透鏡。
在圖1中，燈泡11是安置在氣密的石英玻璃外殼14中的。
所示的燈有一個(gè)約6.5厘米的光發(fā)射窗口，工作時(shí)消耗功率35瓦，并產(chǎn)生約3400流明。反光罩燈產(chǎn)生一個(gè)與發(fā)光體位置無關(guān)、且顏色均勻的光束，其寬度為30度，光束中心光強(qiáng)為7千燭光。沿著燈泡延伸的電流導(dǎo)體22對光束無明顯的影響。當(dāng)使用一個(gè)無光學(xué)作用的蓋時(shí)，光束寬度為10度，中心光強(qiáng)約為33千燭光。光源內(nèi)部的焦點(diǎn)在橫切軸線3的方向上的位置基本上不影響所形成的光束。
在圖3中，發(fā)光體以白熾體作為它的光源33，在所示視圖中其形狀為M形，它被容納于玻璃燈泡31中，電流導(dǎo)體42從那里被連接到外邊，以便把光源連接到燈的燈帽上的相應(yīng)觸點(diǎn)上。發(fā)光體可位于圖1的反光罩體中或其改型中，這種改型是使光束成形表面完全由傾斜的拋物線段旋轉(zhuǎn)而成。它的焦點(diǎn)8將位于光源內(nèi)部。用電網(wǎng)電壓供電時(shí)，光源消耗功率75瓦。燈泡內(nèi)充以惰性氣體和溴化氫。具有這種發(fā)光體的反光罩燈所形成光束可避免不均勻性。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，垂直于軸線3方向上處在光源內(nèi)的焦點(diǎn)位置不會(huì)有什么影響。
權(quán)利要求
1.一種反光罩電燈，它具有一個(gè)反光罩體(1)，它有一個(gè)具有光軸(3)的凹狀光束成形表面(2)，該反光罩體有一個(gè)光發(fā)射窗口(4)，該窗口是用透光蓋(5)封閉住的，處在光軸上的一個(gè)光源(13)，它位于燈泡(11)內(nèi)并且以氣密方式密封，燈帽(20)，它具有觸點(diǎn)(21)并連接到反光罩體(1)上，電流導(dǎo)體(22)，它把光源(13)連接到燈帽(20)上的相應(yīng)的觸點(diǎn)(21)上，所述光束成形表面(2)被細(xì)分成軸向道(6)，其特征為所述光束成形表面(2)是拋物線段(7)圍繞光軸(3)的旋轉(zhuǎn)體，拋物線向光軸(3)傾斜，它的焦點(diǎn)(8)位于光源(13)內(nèi)部的光軸上，這些軸向道(6)是疊加在上述表面上的，這些軸向道(6)在橫切它們的軸線的方向是平面形的并使光束成形表面(2)橫切光軸(3)的截面成為正多邊形，遠(yuǎn)離光發(fā)射窗口(4)的第一區(qū)(9)具有軸向道的數(shù)量是鄰近于光發(fā)射窗口的第二區(qū)(10)中所有數(shù)量的一半。
2.權(quán)利要求1所要求的反光罩電燈，其特征在于，第一區(qū)(9)是按拋物形彎曲的，它的焦點(diǎn)(8α)基本上和第二區(qū)(10)的焦點(diǎn)(8)相重合。
3.權(quán)利要求1或2所要求的反光罩電燈，其特征在于，第二區(qū)(10)完全延伸于光發(fā)射窗口(4)和一個(gè)垂直于光軸(3)且通過第二區(qū)(10)的焦點(diǎn)(8)的平面之間。
4.權(quán)利要求3所要求的反光罩電燈，其特征在于，第二區(qū)(10)延伸到這樣的一些區(qū)域它們和光軸圍成一個(gè)角度α，從它的焦點(diǎn)(8)算起該角度為80±5度。
5.權(quán)利要求1和2所要求的反光罩電燈，其特征在于，光源(13)是由處在可電離的含有金屬鹵化物的充填體中的電極形成的。
6.權(quán)利要求1或2所要求的反光罩電燈，其特征在于，蓋(5)是一個(gè)透鏡。
全文摘要
反光罩電燈有一個(gè)帶光束成型表面(2)的反光罩體，該表面是一拋物線段(7)的旋轉(zhuǎn)體，拋物線向光束形成表面的光軸(3)傾斜。光束成型表面有疊加其上的平面形的軸向道(6)，在遠(yuǎn)離光發(fā)射窗口(4)的第一區(qū)(9)中的道的數(shù)量是鄰近該窗口的第二區(qū)(10)的道數(shù)的一半，軸向道使光束成型表面的橫截面成為正多邊形。光源(13)位于光軸上，而焦點(diǎn)(8)則在光源內(nèi)部。該燈有一個(gè)通用的發(fā)光體裝置，所產(chǎn)生的光線能良好地混合，并且光束有較高的光通量。
文檔編號H01J5/02GK1134744SQ95190818
公開日1996年10月30日 申請日期1995年8月11日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月29日
發(fā)明者E·J·P·馬森 申請人:菲利浦電子有限公司